李 曈，徐夢(mèng)蘭，趙 悅，任舒陽(yáng)，王 霄，郭開(kāi)祥，李從舉

1) 國(guó)家能源集團(tuán)煤炭開(kāi)采水資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102209 2) 北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083

煤炭是我國(guó)重要的能源戰(zhàn)略資源，未來(lái)將長(zhǎng)期在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主體地位[1].煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生大量礦井水，其水體硬度大、水質(zhì)苦澀，含鹽量1000～3000 mg·L-1，主要含K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子[2].礦井廢水排放會(huì)造成地表水土流失、鹽堿化、植物枯萎等一系列問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害[3].相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，2019年全國(guó)煤礦產(chǎn)生的礦井廢水量高達(dá)71億噸，而礦井水資源平均利用率僅為35%[4-6].因此，加強(qiáng)礦井廢水處理零排放與回用，不僅有效緩解礦區(qū)水資源短缺問(wèn)題，提高水資源循環(huán)利用效率，同時(shí)可以改善環(huán)境質(zhì)量、避免環(huán)境惡化，對(duì)推進(jìn)煤礦企業(yè)清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展均具有重要意義[7].

反滲透技術(shù)工藝成熟，是礦井水脫鹽淡化、零排放處理的最關(guān)鍵工序[8-10].然而，礦井水普遍存在硬度高、礦化度高等特點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)水回收率低、濃水處理量大、鹽分高，容易導(dǎo)致膜結(jié)垢堵塞，損害設(shè)備性能，縮短膜使用壽命.為保障反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，通常在膜前進(jìn)水中添加阻垢劑進(jìn)行預(yù)處理[11].工業(yè)上常用阻垢劑主要包括有機(jī)膦系阻垢劑和聚合物類阻垢劑等.有機(jī)膦類阻垢劑分子中含有膦酸基團(tuán)，通過(guò)C—P鍵直接相連，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，主要分為亞甲基膦酸型化合物（ATMP、EDTMP等）、同碳膦酸型化合物（HEDP、AEDP等）、膦羧酸型化合物（PBTCA）和含磺酸基的有機(jī)膦酸鹽.聚合物類阻垢劑主要以羧酸類聚合物阻垢劑（聚馬來(lái)酸酐、聚丙烯酸）和共聚物阻垢劑（磺酸類共聚物、馬來(lái)酸酊類共聚物、丙烯酸類共聚物）為代表.阻垢劑的阻垢原理主要是利用陰離子基團(tuán)（—PO23-、—COO-，—SO-3等）與Ca2+、Mg2+陽(yáng)離子形成螯合物或通過(guò)聚合物陰離子基團(tuán)吸附在晶粒表面，導(dǎo)致晶格畸變干擾結(jié)晶，在聚合物分子間靜電排斥作用下分散于水中[12].顯然，反滲透濃水中阻垢劑可以抑制Ca2+、Mg2+離子結(jié)晶成垢，導(dǎo)致雙堿法實(shí)際投藥量遠(yuǎn)高于理論值，嚴(yán)重影響化學(xué)沉淀除硬效果.同時(shí)，礦井水中存在的大分子溶解性有機(jī)物與Ca2+、Mg2+離子的絡(luò)合分散作用，進(jìn)一步影響化學(xué)軟化過(guò)程[13].因此，探究礦井水反滲透系統(tǒng)中工業(yè)阻垢劑的成分和分子結(jié)構(gòu)，為后續(xù)工藝去除阻垢劑及深度除硬提供重要數(shù)據(jù)支撐，是實(shí)現(xiàn)礦井水零排處理的關(guān)鍵.

本文研究了礦井水反滲透濃水（原水）的復(fù)雜水質(zhì)條件，利用傅里葉紅外光譜和三維熒光光譜揭示溶解性有機(jī)物分子種類與形態(tài)的關(guān)系；通過(guò)1H、13C和31P核磁共振譜（NMR）識(shí)別阻垢劑分子結(jié)構(gòu)，建立反滲透系統(tǒng)中阻垢劑成分的解析方法；結(jié)合礦井水水質(zhì)特征，闡明反滲透系統(tǒng)中阻垢劑螯合與溶解性有機(jī)物分散作用的協(xié)同阻垢機(jī)制；最后提出阻垢劑去除、Ca2+、Mg2+離子脫穩(wěn)成垢的調(diào)控策略，為礦井水深度除硬與零排放處理提供解決思路.

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 材料

原水取自西部某礦區(qū)二級(jí)反滲透（RO）濃水（原水），實(shí)驗(yàn)中所需用水均為超純水（18.2 MΩ）；氯化鈣(CaCl2)、六水氯化鎂（MgCl2·6H2O）、硫酸（H2SO4）、氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈉（Na2CO3）、羥基乙叉二膦酸（HEDP）均為分析純或者優(yōu)級(jí)純；再生纖維素超濾膜購(gòu)自美國(guó)Millipore公司，型號(hào)為10 kDa和3 kDa NMW.

1.2 超濾分級(jí)

采用Model 8400超濾系統(tǒng)（UFSC40001，Millipore），選擇不同截留分子量的再生纖維素超濾膜（10 kDa和3 kDa）對(duì)原水進(jìn)行多級(jí)超濾.N2壓力控制在0.1 MPa，過(guò)濾過(guò)程中持續(xù)攪拌并保持一定膜通量，濃縮因子為6∶1（初始體積/過(guò)濾后濃縮體積）.超濾分級(jí)后將濃縮液稀釋至初始體積，按分子量分為3組：＜3 kDa、3～10 kDa和＞10 kDa.

1.3 儀器與分析方法

化學(xué)需氧量（COD）、總磷、正磷酸鹽分別利用哈希COD快速消解試劑LR（2038325-CN）、總磷預(yù)制試劑（2742645-CN）和活性磷預(yù)制試劑（2742545-CN）通過(guò)哈希分光光度計(jì)（DR3900）測(cè)定.選擇PerkinElmer電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Optima 8300）測(cè)定水中Ca2+和Mg2+離子濃度.三維熒光光譜（F7000，Hitachi）、紅外光譜（Nicolet iS20，Thermo Scientific）、紫外可見(jiàn)光譜（U-3900，Hitachi）用于分析水中溶解性有機(jī)物結(jié)構(gòu)形態(tài).利用核磁共振波譜儀（Bruker Avance NEO 600），以重水為溶劑在600 MHz下獲得1H NMR、13C NMR、31P NMR、HSQC核磁譜，確定阻垢劑分子結(jié)構(gòu).利用自動(dòng)滴定儀（916 Ti-Touch，瑞士萬(wàn)通）測(cè)定溶液中Ca2+、Mg2+濃度隨pH與堿投加量的滴定曲線.

1.4 雙堿法滴定試驗(yàn)

按原水中SO24-、Cl-、Ca2+、Mg2+和有機(jī)磷濃度配制3種模擬高鹽水（僅含Ca2+、僅含Mg2+、以及含Ca2+、Mg2+和HEDP），利用離子交換吸附材料將原水中的有機(jī)磷完全去除，得到吸附脫穩(wěn)后的原水.在吸附脫穩(wěn)后的原水中投加等量HEDP（以P計(jì)），重新復(fù)配原水.以0.5 mol·L-1Na2CO3和0.2 mol·L-1NaOH雙堿混合液為滴定液，將上述水樣分別從pH值為8.0滴定至12.0，每0.5個(gè)pH計(jì)算雙堿投加量，并取樣測(cè)定Ca2+、Mg2+濃度變化.

2 結(jié)果與討論

2.1 礦井水反滲透濃水水質(zhì)特征

原水取自二級(jí)RO濃水，pH值為8.4，電導(dǎo)率28.35 mS·cm-1，經(jīng)蒸發(fā)處理后測(cè)定原水中鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.46%（即蒸發(fā)后固體質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比）.通過(guò)電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）與離子色譜測(cè)定原水中的無(wú)機(jī)離子主要為Ca2+、Mg2+、SO24-、Cl-和NO-3，其濃度分別為100.77、46.95、7.19×103、5.61×103和551.61 mg·L-1.采用鉬銻抗分光光度法測(cè)定原水水質(zhì)以及添加的工業(yè)阻垢藥劑中磷的含量及分布特征.結(jié)果表明（表1），工業(yè)阻垢劑中總磷含量高達(dá)137.00 g·L-1，其中無(wú)機(jī)磷含量?jī)H為150 mg·L-1，COD濃度為145.08 g·L-1，證明該阻垢藥劑的主要成分是一種有機(jī)膦系阻垢劑.按礦井水處理工序（超濾/一級(jí)反滲透/二級(jí)反滲透），有機(jī)磷濃度分別為0.97、5.77和18.88 mg·L-1，COD濃度分別為39.04、66.61和229.88 mg·L-1，說(shuō)明原水中有機(jī)磷主要來(lái)源于礦井水中含磷有機(jī)物與反滲透系統(tǒng)外加的有機(jī)膦系阻垢劑.

表1 各處理單元出水及工業(yè)阻垢藥劑的主要成分Table 1 Main components of industrial antiscalant and effluents obtained from treatment units

進(jìn)一步研究原水中溶解性有機(jī)物組分特征，經(jīng)不同分子量超濾分級(jí)（＜3 kDa、3～10 kDa、＞10 kDa），獲得各組分水樣并分析其溶解性有機(jī)物含量及形態(tài).各組分水樣中COD濃度分別為173.12、36.36和20.36 mg·L-1，占原水總COD的75.31%、15.82%和8.86%，表明原水中溶解性有機(jī)物的分子量主要分布在0～3 kDa.三維熒光光譜（EEM）結(jié)果表明，不同分子量組分水樣的熒光發(fā)光基團(tuán)存在明顯差異.水中的有機(jī)物熒光光譜一般分成5個(gè)區(qū)域：(I)類酪氨酸蛋白；(II)類色氨酸蛋白；(III)類富里酸；(IV)溶解性微生物代謝產(chǎn)物；(V)類腐殖酸[14-15].原水中存在3個(gè)主要熒光峰A、B、C，其激發(fā)與發(fā)射波長(zhǎng)分別為249/399、290/379、314/400 nm對(duì)應(yīng)富里酸類物質(zhì)、溶解性微生物代謝產(chǎn)物、類腐殖酸物質(zhì)，如圖1（a）所示.其中B與C峰的熒光強(qiáng)度相差不大，均顯著高于A峰，說(shuō)明原水中有機(jī)物的主要成分為溶解性微生物代謝物質(zhì)和類腐殖酸物質(zhì).＜3 kDa組分水樣的COD占比最高，其熒光光譜與原水幾乎一致（圖1（b））.3～10 kDa組分水樣中僅有熒光峰A和B，其溶解性有機(jī)物以富里酸類物質(zhì)為主，含量遠(yuǎn)高于溶解性微生物代謝物質(zhì)，如圖1（c）所示.＞10 kDa組分水樣的熒光強(qiáng)度較低，有機(jī)物含量少，僅含有微量的富里酸類物質(zhì)和溶解性微生物代謝物質(zhì)（圖1（d））.表明原水中的有機(jī)物主要是3 kDa分子量以下的溶解性微生物代謝產(chǎn)物和類腐殖酸物質(zhì)構(gòu)成.

圖1 不同分子量組分的三維熒光光譜.（a）原水;（b）＜3 kDa;（c）3～10 kDa;（d）＞10 kDaFig.1 EEM spectra of different molecular weight: (a) raw water; (b) ＜3 kDa; (c) 3-10 kDa; (d) ＞10 kDa

不同分子量組分的紫外-可見(jiàn)吸收光譜（UVVis）如圖2所示，在波長(zhǎng)小于250 nm各組分光譜形狀相似，即210～230 nm出現(xiàn)“肩峰”，表明存在共軛雙鍵類物質(zhì)或單環(huán)芳香族化合物[16]；250～300 nm區(qū)域內(nèi)，＞10 kDa與3～10 kDa組分的吸光度接近于零，而＜3 kDa組分與原水的光譜類似，吸收強(qiáng)度逐漸降低，說(shuō)明原水中含有雜環(huán)類芳香烴主要分布在＜3 kDa組分.結(jié)合特定波長(zhǎng)比值（表2），如：A253/A203、A250/A365和A465/A665分別反映各組分有機(jī)物結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上羧基、羰基等不飽和基團(tuán)的取代程度、芳香性和腐殖化程度[17].研究發(fā)現(xiàn)，＜3 kDa組分的A253/A203值與原水接近，＞10 kDa與3～10 kDa組分幾乎為零，說(shuō)明原水中含有不飽和取代基團(tuán)（苯環(huán)上羧基、羰基）的芳香烴化合物主要存在于＜3 kDa組分中.各組分中A250/A365和A465/A665數(shù)值接近，表明不同分子量有機(jī)物中的芳香性和腐殖化程度均勻一致.

圖2 不同分子量組分的紫外-可見(jiàn)吸收光譜Fig.2 UV-Vis spectra of different molecular weight

表2 不同分子量組分特定波長(zhǎng)吸光度比值Table 2 Specific absorbance ratio of different molecular weight

各組分的紅外光譜（FT-IR）結(jié)果如圖3所示，在3419 cm-1處存在較寬的吸收峰，為羥基—O—H的伸縮振動(dòng)；在1132 cm-1位置出現(xiàn)的寬峰屬于醇/酚C—OH伸縮振動(dòng)；在1370～1580 cm-1出現(xiàn)羧酸鹽—COO-的對(duì)稱與反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；2050～2350 cm-1范圍內(nèi)存在多重峰，代表炔烴C≡C伸縮振動(dòng)；在620 cm-1處的吸收峰可能屬于≡C—H彎曲振動(dòng)；1620和990 cm-1尖峰分別代表烯烴C=C伸縮振動(dòng)和單取代烯=C—H彎曲振動(dòng)[18].研究發(fā)現(xiàn)，含有C=C、C≡C、C—OH和—COO-官能團(tuán)的有機(jī)物主要存在于＜3 kDa組分，其紅外光譜特征與原水幾乎相同，這與紫外-可見(jiàn)吸收光譜結(jié)果一致.結(jié)果證明，反滲透濃水中溶解性有機(jī)物主要含有羧基、醇/酚羥基與不飽和烴結(jié)構(gòu)，容易與Ca2+、Mg2+絡(luò)合，且大分子有機(jī)物具有一定的分散作用，可有效防止水中鈣、鎂晶核聚集成垢[19].

圖3 不同分子量組分的紅外光譜Fig.3 FT-IR spectra of different molecular weight

2.2 工業(yè)阻垢劑成分解析

利用1H、13C和31P核磁共振譜探究西部某礦區(qū)工業(yè)阻垢劑分子結(jié)構(gòu).阻垢劑的1H NMR譜中（圖4（a）），除化學(xué)位移4.83×10-6處的重水溶劑氫質(zhì)子信號(hào)外，僅在化學(xué)位移1.39×10-6處出現(xiàn)一組明顯的三重峰，可能是甲基上氫質(zhì)子的特征吸收峰的裂分；在化學(xué)位移2.86×10-6～3.64×10-6還存在少量的雜質(zhì)信號(hào)，可能為仲碳（—CH2—）上氫質(zhì)子的特征吸收峰及裂分[20].圖4（b）顯示13C NMR譜中在化學(xué)位移19.02×10-6處出現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)度較高的單峰，可能為甲基碳的特征吸收峰；在化學(xué)位移69.96×10-6處存在一組三重裂分峰可能屬于季碳的特征吸收峰.此外，在化學(xué)位移50.54×10-6和176.61×10-6微弱峰分別歸屬于仲碳（—CH2—）和羧基碳（—COOH）[21].31P NMR譜中僅在化學(xué)位移19.94×10-6處出現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)度較高的峰，積分面積占比為89.09%，而在化學(xué)位移-0.45×10-6、4.24×10-6和9.31×10-6處有微弱的雜質(zhì)峰，如圖4（c）所示.磷譜峰的化學(xué)位移在8×10-6～30×10-6范圍內(nèi)主要是有機(jī)膦結(jié)構(gòu)（C—PO23-）、6×10-6～8×10-6為正磷酸鹽、4×10-6～5×10-6是磷酸酯結(jié)構(gòu)、-10×10-6～0主要為聚磷或偏磷酸結(jié)構(gòu)[22].因此，該工業(yè)阻垢劑的成分主要為含C—PO3H2結(jié)構(gòu)的有機(jī)膦、正磷酸鹽和磷酸酯等少量雜質(zhì).二維核磁（13C-1H HSQC）中顯示兩個(gè)交叉峰（圖4（d））分別為甲基氫與甲基碳、仲碳?xì)渑c仲碳的相關(guān)峰，這進(jìn)一步證實(shí)化學(xué)位移69.96×10-6處與氫不相關(guān)的碳峰為季碳結(jié)構(gòu).結(jié)果表明，該工業(yè)阻垢劑分子結(jié)構(gòu)中主要含有甲基碳、季碳以及與季碳相連的膦酸基團(tuán)，推測(cè)該阻垢劑的主要成分可能是羥基乙叉二膦酸（HEDP），化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖5所示，且與HEDP的1H、13C和31P核磁共振波譜比較，發(fā)現(xiàn)其特征峰與工業(yè)阻垢劑基本一致：1H NMR譜中甲基氫的裂分（1.02×10-6）是由甲基碳相連季碳上的兩個(gè)磷引起[23]，13C NMR譜中甲基碳單峰在19.02×10-6，由于季碳直接與2個(gè)膦酸基和1個(gè)羥基相連導(dǎo)致裂分峰69.64×10-6、69.96×10-6和70.87×10-6相對(duì)強(qiáng)度較低[24]，其他雜質(zhì)成分的主要結(jié)構(gòu)可能為含有亞甲基（—CH2—）和羧基（—COOH）等有機(jī)酸類物質(zhì)[25].

圖4 工業(yè)阻垢劑和HEDP的核磁共振波譜.(a) 1H NMR; (b) 13C NMR; (c) 31P NMR; (d) 13C-1H HSQCFig.4 NMR spectra of industrial scale antiscalant and HEDP: (a) 1H NMR; (b) 13C NMR; (c) 31P NMR; (d) 13C-1H HSQC

圖5 HEDP的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.5 Chemical structure of HEDP

2.3 反滲透濃水中協(xié)同阻垢機(jī)制

采用雙堿滴定法探究礦井水反滲透濃水中硬度去除效果和阻垢機(jī)制，通過(guò)ICP測(cè)定Ca2+、Mg2+離子濃度隨pH與CO23-投加量的變化.按照實(shí)際反滲透濃水水質(zhì)條件，分別添加Ca2+、Mg2+、HEDP、Na2SO4和NaCl用于模擬高鹽水.當(dāng)?shù)味ㄖ羛H值為10.5時(shí)，僅含Ca2+的模擬高鹽水出現(xiàn)CaCO3沉淀，滴定至pH值為11.0時(shí)，溶液中Ca2+濃度從100.77下降至3.54 mg·L-1，對(duì)應(yīng)的CO23-投加量從23.55增加到390.90 mg·L-1，如圖6（a）所示.僅含Mg2+的模擬高鹽水在pH值為11.0時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，滴定至pH值為11.5時(shí)可以將Mg2+完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2（圖6（b））.含Ca2+、Mg2+以及HEDP的模擬高鹽水在pH值為10.5時(shí)，生成CaCO3沉淀的量明顯減少，Ca2+離子濃度僅下降19.51%，遠(yuǎn)小于僅含Ca2+的模擬高鹽水（圖6（c））；滴定至pH值為11.0時(shí)，Ca2+幾乎沉淀完全，對(duì)應(yīng)的CO23-投加量增加至762.06 mg·L-1，表明HEDP可以顯著抑制CaCO3成垢.值得注意的是，Mg2+離子濃度變化規(guī)律與之前相似，說(shuō)明HEDP主要抑制Ca2+離子結(jié)晶結(jié)垢，對(duì)Mg2+離子成垢影響并不顯著[26].

圖6 廢水中Ca2+、Mg2+離子濃度隨pH與投加量的變化.(a)僅含Ca2+; (b）僅含Mg2+; (c)含Ca2+、Mg2+和HEDP的模擬高鹽水; (d)反滲透濃水;(e)吸附脫穩(wěn); (f)脫穩(wěn)后HEDP復(fù)配的實(shí)際廢水Fig.6 Ca2+ andMg2+ concentration as a function of pH and CO23- dosage: (a) only Ca2+; (b) only Mg2+; (c) Ca2+, Mg2+, and HEDP in the synthetic highsalt wastewater; (d) RO concentrate; (e) after adsorption; (f) preparation with HEDP after adsorption in the actual wastewater

相比于模擬高鹽水，實(shí)際反滲透濃水中出現(xiàn)CaCO3沉淀至沉淀完全的pH范圍由10.0～11.0變?yōu)?0.5～11.5，對(duì)應(yīng)的CO23-投加量增加至2845.8 mg·L-1，約為模擬高鹽水（762.06 mg·L-1）的4倍（圖6（d））.利用離子交換吸附材料將原水中HEDP幾乎完全去除，吸附處理前后水質(zhì)變化如表3所示.研究發(fā)現(xiàn)，溶液經(jīng)吸附脫穩(wěn)后，滴定至pH值為9.5即可出現(xiàn)CaCO3沉淀，在pH值為10.0時(shí)Ca2+離子幾乎沉淀完全，與原水相比提前1個(gè)pH單位，對(duì)應(yīng)CO23-投加量?jī)H為826.80 mg·L-1（圖6（e））.重新用HEDP復(fù)配后，溶液中出現(xiàn)CaCO3沉淀的pH值從9.5變?yōu)?0.5，CO23-投加量再次提高至1626.3 mg·L-1，明顯低于原水的投加量（2845.8 mg·L-1），其阻垢效果仍弱于原水（圖6（f））.此外，吸附脫穩(wěn)與復(fù)配處理對(duì)溶液中Mg2+離子成垢的影響不大.這說(shuō)明原水中HEDP可以顯著抑制Ca2+離子結(jié)晶，同時(shí)，由于吸附作用去除部分有機(jī)物（38.86% COD）導(dǎo)致HEDP復(fù)配后溶液的阻垢效果減弱[27].結(jié)果表明，原水中部分有機(jī)物可以顯著增強(qiáng)溶液內(nèi)微粒的分散性有效抑制Ca2+晶核生長(zhǎng)集聚；在二者協(xié)同作用下，通過(guò)絡(luò)合、分散及晶格畸變等方式阻止Ca2+離子結(jié)晶團(tuán)聚成垢.

表3 吸附處理與HEDP復(fù)配后原水水質(zhì)變化Table 3 Changes in raw water quality after adsorption and repreparation with HEDP

3 結(jié)論

本文通過(guò)超濾分級(jí)、FT-IR、UV-Vis和EEM光譜考察了礦井水反滲透濃水中有機(jī)物結(jié)構(gòu)特征，利用13C和31P NMR譜揭示了礦井水反滲透濃水中阻垢劑主要成分，建立了阻垢劑分子結(jié)構(gòu)解析方法，并根據(jù)雙堿滴定試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合反滲透濃水復(fù)雜水質(zhì)條件，闡明阻垢劑與有機(jī)物的協(xié)同阻垢機(jī)制：

（1）反滲透濃水中溶解性有機(jī)物主要為分子量＜3 kDa且含有羧基、醇/酚羥基與不飽和烴結(jié)構(gòu)的微生物代謝產(chǎn)物和類腐殖酸物質(zhì).

（2）13C NMR譜化學(xué)位移19.02×10-6和69.96×10-6分別為甲基碳和季碳結(jié)構(gòu)，31P NMR譜化學(xué)位移19.94×10-6代表C—PO3H2結(jié)構(gòu)，確定阻垢劑主要成分為羥基乙叉二膦酸（HEDP）.

（3）吸附去除88.55%總磷和38.86%COD后，雙堿滴定結(jié)果表明，Ca2+沉淀完全所需CO23-投加量從2845.8減少至826.8 mg·L-1.重新用HEDP復(fù)配，CO23-投加量增加至1626.3 mg·L-1，表明HEDP主要抑制Ca2+結(jié)晶成垢，同時(shí)原水中溶解性有機(jī)物具有一定的分散作用；在二者協(xié)同作用下，通過(guò)絡(luò)合、分散及晶格畸變等方式，有效阻止Ca2+離子結(jié)晶生長(zhǎng)團(tuán)聚成垢.